КОРРОЗИЯ И КОНСЕРВАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ / УЧЕБНИК ДЛЯ ВУЗов/
г. Павлодар
1998 г.
А.И.Глазырин, Л.П.Музыка, М.М.Кабдуалиева
Учебник подготовлен на высоком научно-техническом уровне имеет практические рекомендации по защите оборудования от коррозии в период эксплуатации и простоя в резерве.
Книга является учебником по курсу дисциплин “Котельные установки промышленных предприятий”, “Тепловые электрические станции", “Монтаж и ремонт теплотехнологического оборудования" “Эксплуатация систем теплоснабжения промышленного района и промышленных печей” для студентов специальности “Промышленная теплоэнергетика” (22.04), “Тепловые электрические станции” (22.01),“Подготовка воды и топлива на тепловых электрических станциях" (22.02) а также по дисциплине “Энергетические установки электростанций" для студентов специальности “Электрические станции” (21.01).
ПРЕДИСЛОВИЕ
Надежность работы энергетического оборудования во многом зависит от коррозии металла, так как вызываемые ею повреждения котла или турбины могут сопровождаться серьезными разрушениями и резким сокращением отпуска электрической и тепловой энергии. Методы консервации и применяемые для этого реагенты достаточно разнообразны, что объясняется как причинами и условиями вывода оборудования в резерв, так и большим разнообразием типов самого оборудования. Так, при выводе оборудования в ремонт, с помощью реагентов можно создать на поверхности металла защитную пленку, позволяющую затем вскрывать оборудование без опасения нарушить ее в течение всей ремонтной кампании, или можно заполнять оборудование растворами реагентов и оставлять его в таком состоянии на все время простоя его в резерве. Перспективным является также метод консервации с помощью летучих ингибиторов обладающих высокой упругостью паров, которая обуславливает полную экологическую чистоту как консервации, так и расконсервации оборудования.
Публикация данной книги вызвана желанием собрать воедино сведения о методах консервации энергетического оборудования. В настоящее время имеющиеся по этому вопросу сведения представлены в журнальных статьях или в виде разделов в книгах, посвященных коррозии металла.
В книге обобщается опыт консервации теплосилового оборудования. Приводятся существующие, используемые в производстве методы консервации, а также рекомендуемые к применению малоизвестные, но внедренные в производство или успешно прошедшие промышленные испытания схемные решения и технология защиты оборудования, выведенного в ремонт или резерв различной длительности. Даны рекомендации по применению высокоэкономичной и ресурсосберегающей технологии. Рекомендации можно не только использовать в проектах новых ТЭС, но и внедрять с минимальными капитальными затратами на действующих станциях.
ВВЕДЕНИЕ
Коррозия металлов затрагивает все сферы производственной деятельности человека. В настоящее время во всех областях народного хозяйства эксплуатируются металлические конструкции и детали, и вопросы защиты их от воздействия коррозионной среды весьма актуальны, особенно при использовании дорогостоящих конструкций во все усложняющихся условиях эксплуатации. Потери от коррозии стали и чугуна оцениваются в 20-30% их годового производства. Часть металла, вышедшего из строя в результате коррозии, снова используется в металлургии, но около 10% металла теряется безвозвратно, рассеиваясь в виде продуктов окисления. Ущерб от коррозии сказывается и в более продолжительном простое оборудования, в необходимости замены или ремонта прокорродированных узлов и деталей, в снижении производительности технологического оборудования за счет коррозионных отложений на его поверхностях, в затратах на проведение антикоррозионной защиты, в надзоре за коррозией оборудования и т.п.
Коррозионные повреждения металла в теплоэнергетике приводят к аварийным остановам оборудования, снижению его мощности, ограничению выработки электрической и тепловой энергии. Металл может подвергаться как общей, так и более опасной локальной коррозии, что может выводить оборудование из строя за 1-2 года его эксплуатации. Повышенная склонность оборудования ТЭС к коррозии связана с использованием агрессивных вод, содержащих кислород, диоксид углерода, кислоты, щелочи и стимуляторы коррозии, такие, как хлориды, сульфаты; оборудование эксплуатируется при высоких температурах и давлении, наличии высоких теплонапряжений. Идут процессы накипеобразования, ускоряющие развитие коррозии. Все это приводит к развитию практически всех видов коррозии.
Каждый восьмой барабанный котел высокого давления аварийно останавливается из-за коррозии внутренних поверхностей нагрева.
Средняя скорость коррозии котельной стали во влажной среде при температуре 20° С и свободном доступе кислорода составляет 0,05 г/(м2/ч). Суточный простой энергоблока 300 МВт с незаконсервированными и неосушенными поверхностями нагрева общей площадью поверхности около 30000 кв.м. может привести к образованию в контуре блока до 50 кг оксида железа. Данный источник образования железоокисных отложений вдвое превышает содержание железа вносимого с питательной водой при нормальной работе блока. Особенно в тяжелых условиях оказываются промежуточные пароперегреватели, в которых, как правило, имеются отложения солей, выносимых из ЦВД турбины и способствующих более интенсивной коррозии поверхностей нагрева. Ввиду того что при стояночной коррозии преимущественно образуются оксиды трехвалентного железа, последующий вынос их в котел приводит к усилению коррозионных процессов. Это особенно проявляется в первый период работы оборудования после пуска. Все это предопределяет важность решения вопроса о проведении консервации котлов с минимальными затратами средств и времени при высокой надежности пассивной защитной пленки.
Известно, что предупреждение коррозии оборудования в периоды его простоя в резерве или ремонте эффективно при применении для консервации азота, растворов гидразина и аммиака, трилона Б и аммиака, силиката натрия, нитрита натрия и других ингибиторов. Разработанные в последние годы схемные решения, экономичные и эффективные режимы проведения консервации позволяют широко использовать эти реагенты.
Идеальный способ консервации должен допускать дренирование котла, не требовать специальной подготовки оборудования к пуску в работу, происходить без дополнительных потерь теплоты и воды, а наиболее приемлемым следует считать способ консервации с созданием защитных пленок на поверхности металла.
